Leaching / Ekstraksi Padat-Cair

Untuk memisahkan satu atau lebih komponen dalam campuran, campuran harus dikontakkan dengan fase lain, proses ini dikenal dengan nama Ekstraksi. Fase lain yang dikontakkan dapat berupa gas-cair, uap-cair, cair-cair maupun solid-fluida. Proses ekstraksi sendiri dibedakan menjadi dua macam yaitu, ekstraksi cair-cair dan ekstraksi padat-cair (leaching). Ekstraksi pelarut (ekstraksi cair-cair) seringkali digunakan sebagai alternatif untuk melakukan pemisahan selain dengan distilasi atau evaporasi. Contohnya asam asetat dapat dipisahkan dari air dengan distilasi atau dengan ekstraksi menggunakan pelarut organik. 

Kebanyakan senyawa biologi, organik, dan anorganik terbentuk dalam campuran dari berbagai komponen dalam padatan. Untuk memisahkan solut (zat yang ingin diekstrak) yang diinginkan maupun yang tak diinginkan dari suatu solid, solid dikontakkan dengan fase liquid/ cair. Kedua fase tersebut akan mengalami kontak dan solut dapat berdifusi dari solid menuju fase liquid sehingga terjadi solut yang tadinya berada dalam solid dapat dipisahkan. Proses pemisahan inilah yang disebut dengan leaching. Pada leaching, ketika komponen yang tidak diinginkan dipisahkan dari solid dengan menggunakan air maka disebut washing.

Leaching banyak dipakai dalam berbagai industri. Pada proses industri biologi dan makanan banyak produk dipisahkan dari struktur alaminya dengan proses leaching.  Sebagai contoh, gula dihasilkan dari proses leaching dari tebu atau gula bit dengan menggunakan air. Dalam produksi minyak sayur, pelarut organik seperti heksana, aseton, dan eter digunakan untuk mengekstrak minyak dari kacang tanah, kacang kedelai, biji bunga matahari, biji kapas, dan sebagainya. Pada industri farmasi, berbagai produk farmasi yang berbeda dihasilkan dengan proses leaching akar tanaman, daun, ataupun batang. Selain untuk berbagai kegunaan di atas leaching juga dijumpai dalam industri pemrosesan logam. Biasanya logam yang bermanfaat biasanya terdapat dalam campuran dengan jumlah konstituen tak diinginkan yang cukup besar. Leaching dipakai untuk memisahkan logam sebagai garam yang terlarut. Misalnya garam tembaga di-leaching dari bijih yang mengandung berbagai logam dengan menggunakan asam sulfat atau larutan amoniak.

Persiapan dari solid yang akan di-leaching tergantung pada proporsi solut yang ada, distribusinya pada solid dan sifat alami dari solid. Bila senyawa terlarut dikelilingi oleh bahan yang tidak larut, pelarut harus berdifusi ke dalam dan lalu berkontak serta melarutkan solut dan kemudian berdifusi keluar.

Material biologi biasanya memiliki struktur seluler dan solut berada dalam sel. Proses leachingnya berlangsung relatif lebih lambat karena dinding sel menyebabkan suatu halangan untuk berdifusi. Untuk itu biasanya materi biologi yang akan dileaching dipotong tipis memanjang atau dikecilkan ukurannya lebih dahulu agar sel-sel terpecah sehingga difusi dapat berlangsung  lebih cepat. Contohnya dalam untuk mengekstraksi gula dari tebu, tebu harus dipotong terlebih dulu.

Pada proses leaching, mekanismenya ialah solven ditransfer menuju permukaan solid, kemudian solven berdifusi atau masuk ke dalam solid. Lalu, solut yang ada dalam solid berdifusi ke solven. Kemudian solut yang sudah terlarut dalam solven berdifusi menuju permukaan lalu ditransfer ke pelarut. Umumnya mekanisme  proses ekstraksi dibagi menjadi 3 bagian yaitu:

·         Perubahan fase solute untuk larut ke dalam pelarut, misalnya dari padat menjadi cairan.

·         Difusi melalui pelarut di dalam pori – pori untuk selanjutnya keluar dari partikel.

·         Akhirnya perpindahan solute ini dari sekitar partikel ke dalam larutan keseluruhannya.

Setiap bagian dari mekanisme ini akan mempengaruhi kecepatan ekstraksi, namun bagian pertama

berlangsung dengan cepat maka terhadap kecepatan ekstraksi secara keseluruhan dapat diabaikan.

Jadi proses leaching dapat dilakukan  3 macam:

1. Pelarutan solute.

2. Pemisahan larutan terhadap ampas padat.

3. Pencucian ampas padat

Daftar Pustaka

Geankoplis, C.J., 2003, “Transport Processes and Separation Process Principles (includes Unit Operations), 4^th ed.”, pp 776-777, 802-806, Prentice Hall, New Jersey

Budhikarjono, Kusno, 1996, “ Diktat Kuliah Alat Industri Kimia”, edisi pertama, pp. 99 - 101, Institut Sepuluh Nopember, Surabaya..

Kata kunci : Leaching , Ekstraksi padat-cair , Solute , Solvent , Pelarut , Operasi Teknik Kimia

Baca Juga : Drying , Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Proses Leaching/ Ekstraksi Padat-Cair